Газ, который поддерживает горение
Газ X поддерживает горение и дыхание.
Газ X поддерживает горение и дыхание. При пропускании через него электрического разряда образуется газ A с резким запахом свежести (реакция 1), который может разлагаться обратно (реакция 2). В лаборатории X получают каталитическим разложением жидкости B, массовая доля кислорода в которой составляет $94,12\%$ (реакция 3).
Щелочные металлы при горении в X ведут себя по-разному: натрий дает светло-желтый пероксид C (массовая доля кислорода $41,03\%$) (реакция 4), а калий — оранжевый надпероксид D (массовая доля кислорода $45,07\%$) (реакция 5). И C, и D при реакции с холодной водой дают раствор щелочи и жидкость B (реакции 6 и 7) (причем из D дополнительно выделяется газ X). А при реакции C и D с углекислым газом также регенерируется X (реакции 8 и 9), что используется в изолирующих противогазах.
При горении простых веществ в газе X образуются различные оксиды: медь чернеет, покрываясь слоем E ($CuO$) (реакция 10), железо дает смешанную железную окалину F ($Fe_3O_4$) (реакция 11), а углерод, сера и фосфор сгорают с образованием кислотных оксидов G, H и I (высший оксид фосфора) (реакции 12, 13, 14).
Схема превращений (10 веществ):
- X → C + Na, t° (реакция 4)
- C → X + CO₂ (реакция 8)
Показать решение и уравнения реакций
ОтветШаг 1: Расшифровка веществ.
Жидкость B с $\omega(O) = 94,12\%$ — это $H_2O_2$. $M = 34$. $\omega(O) = 32/34 \approx 0.9412$.
Пероксид C с $\omega(O) = 41,03\%$ — это $Na_2O_2$. $M = 46 + 32 = 78$. $\omega(O) = 32/78 \approx 0.4103$.
Надпероксид D с $\omega(O) = 45,07\%$ — это $KO_2$. $M = 39 + 32 = 71$. $\omega(O) = 32/71 \approx 0.4507$.
Следовательно, X — Кислород ($O_2$).
Вещества: X = $O_2$, A = $O_3$, B = $H_2O_2$, C = $Na_2O_2$, D = $KO_2$, E = $CuO$, F = $Fe_3O_4$, G = $CO_2$, H = $SO_2$, I = $P_2O_5$.
Реакции (14 уравнений):
1. $3O_2 \xrightarrow{электр.разряд} 2O_3$
2. $2O_3 \xrightarrow{t^\circ} 3O_2$
3. $2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2\uparrow$
4. $2Na + O_2 \xrightarrow{t^\circ} Na_2O_2$
5. $K + O_2 \xrightarrow{t^\circ} KO_2$
6. $Na_2O_2 + 2H_2O(холод.) \rightarrow 2NaOH + H_2O_2$
7. $2KO_2 + 2H_2O(холод.) \rightarrow 2KOH + H_2O_2 + O_2\uparrow$
8. $2Na_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2Na_2CO_3 + O_2\uparrow$
9. $4KO_2 + 2CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + 3O_2\uparrow$
10. $2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$
11. $3Fe + 2O_2 \xrightarrow{t^\circ} Fe_3O_4$
12. $C + O_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2$
13. $S + O_2 \xrightarrow{t^\circ} SO_2$
14. $4P + 5O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2P_2O_5$